Cesium源码解析四（metadata元数据拓展中行列号的分块规则解析）

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Cesium源码解析四（metadata元数据拓展中行列号的分块规则解析）

快速导航

Cesium源码解析一（搭建开发环境）
Cesium源码解析二（terrain文件的加载、解析与渲染全过程梳理）
Cesium源码解析三（metadataAvailability的含义）
Cesium源码解析四（metadata元数据拓展中行列号的分块规则解析）
Cesium源码解析五（Quantized-Mesh(.terrain)格式文件在CesiumJS和UE中加载情况的对比）

目录

• 快速导航
• 1.前言
• 2.layer.json中available参数意义
• 3.EPSG:4626切片及terrain分块原理
• 4.Cesium的terrain分块规则
• 5.自定义terrain分块规则
• 6.实验
• 7.总结

1.前言

  上一篇我们讲到了 metadataAvailability 的含义，它的值是10，意味着每10级会进行一次四叉树的构建，因此第0级和第10级中才包含有元数据的信息。但是我们并没有讲元数据中行列号的分块规则是什么，这一篇，我们就来详细讲一讲。

2.layer.json中available参数意义

  我们先来看下 Cesium ion 官方提供的 layer.json 的结构：

  相信只要是用过 Cesium 的同学对这个结构应该都不陌生吧。那 available 参数什么意思呢？它自然是代表了每一级全部 terrain 瓦片的行列号。我们再来看看available 的结构：

  可以发现，其中包含了15个数组，也就是说 terrain 可以分为15级，每个数组中有一个或多个对象描述了行列号起始和结束号码。那我们的第一个问题就来了：为什么要分块？ 要讲清楚这个问题，我们就有必要先来讲下切片的原理了。

3.EPSG:4626切片及terrain分块原理

  我们以 EPSG:4326 为例来讲下切片的规则，直接上图

  通过上图可以明显看出，每一级中列数都是行数的2倍。当我们把第0级，1行2列，画在图上，就变成了这样：

  那么我们怎么用 json 对象来描述它呢？自然是

{startX:0,endX:1,startY:0,endY:0}

  同理，当我们把第1级，2行4列，画在图上，就变成了这样：

  同样的，我们也拿一个 json 来描述它

{startX:0,endX:3,startY:0,endY:1}

  那么，第2级，4行8列，也就顺理成章了：

{startX:0,endX:7,startY:0,endY:3}

  第3级，8行16列：

{startX:0,endX:15,startY:0,endY:7}

  第4级，16行32列，由于网格太多，我们直接给出范围：

{startX:0,endX:31,startY:0,endY:15}

  第5级，32行64列，我们也同样给出范围：

{startX:0,endX:63,startY:0,endY:31}

  注意这里出现了不同，当们观察 Cesium 的数据时，发现并不是这样的，它是分块了，我们来看下：
  很明显，这里分了6块，当我们把它表示成图时，变成了这样：

  细心的读者可能会问，明明分了6块，为什么这里只有5块？仔细看 Cesium 的分块规则，就会发现，第4块类似于一条线，紧挨着第五块。
  至此，我们就可以回答第一个问题了，肯定是由于性能问题，才将较大的块分为较小的块。但是我们又产生了第二个问题：Cesium的分块规则是什么？

4.Cesium的terrain分块规则

  说实话，这个规则 Cesium 并没有公布出来，在官方论坛上搜索相关内容，也只能拿到 The availability structure is not well documented 这样的答案。于是我产生了一个想法，我们能不能按自己的规则来分块呢？
  有了这个想法以后，我们就产生了第三个问题：按多少块来划分呢？

5.自定义terrain分块规则

  还是要回到我们切片规则那里，让我们仔细的回忆一下,跟我一起念，观自在菩萨，行深波若波罗密多时，照见五蕴皆空，度一切苦恶，是玄奘翻译的，咳咳咳，跑题了，赶紧回来：
第0级 1行2列 共2块
第1级 2行4列 共8块
第2级 4行8列 共32块
第3级 8行16列 共512块
第4级 16行32列 共2048块
…

512！！！这绝对是一个吉利的数字！！！，就它了，从第3级开始刚好是512块，以后每一级都是512的倍数，非常合适。
  那么 Cesium 是多少个网格分一块的呢？仔细看上面第5级的划分，有的是600块，有的是200块，很迷，难怪 Cesium 官网没给出文档。我们就按512来。
  因为第0是两个切片，当层级放大时，由这两个切片继续往下分，所以我们可以将所有切片分为两棵树，即左边的0/0/0.terrain所代表的左树和0/1/0.terrain所代表的右树。其实 Cesium 里也是两棵树，这一点我们是一样的。

6.实验

  既然思路有了，那我们就开始撸代码了，直接上源码。因为 DEM 数据精度不是很高，只算到了11级。

public void GetAvailable()throws IOException {long startx,endx,starty,endy;String json="C:\\Users\\zhangiser\\Desktop\\available.json";File file=new File(json);if(file.exists()){file.delete();file.createNewFile();}else {file.createNewFile();}FileWriter fw=new FileWriter(file);BufferedWriter bw=new BufferedWriter(fw);fw.write("[");//计算每一级的瓦片个数int max=11;for(int i=1;i<max;i++){long row = (long) Math.pow(2, i);long col=row*2;long total=row*col;fw.write("[");if(total<512){//如果瓦片个数没超过512，记录start和end信息startx=starty=0;endx=col-1;endy=row-1;fw.write(String.format("{\"startX\":%s,\"endX\":%s,\"startY\":%s,\"endY\":%s}",startx,endx,starty,endy));}else {//如果大于等于512，那么循环取512个网格为一个块//第4级 16行32列  共512个网格,但需要注意的是000和010的子节点会将这些网格平分//所以后续的分块方案是：//行按16为中断点，列按32位中断点long ysplit=row/16;long xsplit=col/32;for (int j = 0; j <ysplit; j++) {for (int k = 0; k < xsplit; k++) {startx=k*32;endx=(k+1)*32-1;starty=j*16;endy=(j+1)*16-1;if(j==ysplit-1 && k==xsplit-1){fw.write(String.format("{\"startX\":%s,\"endX\":%s,\"startY\":%s,\"endY\":%s}",startx,endx,starty,endy));}else{fw.write(String.format("{\"startX\":%s,\"endX\":%s,\"startY\":%s,\"endY\":%s},",startx,endx,starty,endy));}}}}if(i<max-1) fw.write("],");else fw.write("]");}fw.write("]");fw.close();bw.close();}

这是生成layer.json中的available参数的方法，生成左树和右树的方法类似，就不列举了。

  最后，把我们的数据存到 sessionStorage 中，替换掉 Cesium 自己的，看看效果。

  完美，大功告成。

7.总结

  本篇博文中，我们深入的分析了 Cesium 中 terrain 的 metadata（元数据）这一拓展的组织形式和分块规则，并成功的修改了它的规则，用自己的修改好的规则和Cesium 的数据结合起来，也能实现数据的顺利加载。最后提一句，CesiumLab 和 Cesium 的规则也不一样，有兴趣可以自行对比。好了，本篇就讲到这里了，回见~